JP2006054924A - 通信システムにおける速度決定方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 通信システムにおいて符号化速度決定を実行する改善された装置および方法。
【解決手段】 被受信信号に関わる速度を決定する方法は：被受信信号を検出する段階（４０）；第１速度において被受信信号を解読し、第１速度に関わる第１経路計量を決定し、第２速度において被受信信号を解読し、第２速度に関わる第２経路計量を決定する段階（４４）；第１および第２経路計量に基づいて複数の判別関数を計算する段階（４６）；複数の判別関数のうち少なくとも１つを第１所定値と比較する段階（４８）；および比較に基づいて、第１および第２速度のうちの１つを被決定速度として選択する段階；を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は一般に通信に関し、さらに詳しくは、通信システムにおける速度決定方法
および装置に関する。

暫定規準（ＩＳ：interium specification）ＩＳ-95により定義される符号分割多重接
続（ＣＤＭＡ: code divisionmultiple access）セルラ・システムなどのある種の通信システムにおいては、通信システム内の受信機が、各被受信フレームに関して推定される符号化速度を決定する。このようなシステムにおいては、速度決定の精度が音声品質に影響を与える。これは、速度決定に誤差があると、解読された音声信号に不快なアーチファクトが起こることが多いためである。また、速度決定は、リアルタイムで実行されるので、速度決定プロセスを効率的な対費用効果の良い方法で実行することが必要である。
米国特許出願第０８／６２４，２３３号 １９８９年１１月発行のＡ.Ｐ.Ｈekstra著「Ａn Ａlternative to Ｒescaling in Ｖiterbi Ｄecoders」（ＩＥＥＥ Ｔrans．on Ｃomm.，(Ｖol..37，Ｎo．11，pp.1220-1222)）

従って、通信システムにおいて速度決定を実行する改善された装置および方法が必要である。

この必要性ならびにその他の必要性に対応するために、本発明は、被受信信号に関連する速度を決定する方法を提供する。本方法は、被受信信号を検出する段階，第１速度において被受信信号を解読する段階，第１速度に関する第１経路計量を決定する段階，第２速度において被受信信号を解読する段階，第２速度に関する第２経路計量を決定する段階，第１および第２経路計量に基づいて複数の判別関数を計算する段階，複数の判別関数のうち少なくとも１つを第１所定値と比較する段階および比較に基づいて第１および第２速度のうち一方を被決定速度として選択する段階を備える。

本発明の別の局面により、被受信信号を解読し、通信システムの受信機において総計量を決定する方法が提供される。本方法は、解読トレリスを形成して、開始状態から終了状態まで一定長の解読経路を移動することにより被受信信号を解読する段階を備える。解読トレリスを形成し解読経路を移動する間、被選択状態の状態計量が第１閾値を超えて上がるとカウンタが増分され、選択された状態の状態計量が第２閾値を超えて下がるとカウンタが減分される。解読経路を移動後、カウンタ内に記憶された値と、初期状態の初期状態計量値と終了状態の最終状態計量値との差と、解読経路の長さとに基づいて、総計量が決定される。

本発明そのものは、それに伴う利点と共に、以下の詳細説明と添付の図面とを参照して良く理解頂けよう。
好適な実施例の詳細説明 第１図を参照して、通信システムの受信機１０のブロック図
が示される。受信機１０は、復調器１４，高速アダマール変換（ＦＨＴ: fast hadamard transform）モジュール１６，解読計量発生器１８，畳込みデコーダ２０，速度決定モジ
ュール２４およびボコーダ２６を備える。畳込みデコーダ２０は、インタフェース２２を
介して速度決定モジュール２４に結合される。受信機１０は、モトローラＳＣ9600（商標）基地局などの基地局受信機または従来のＣＤＭＡセルラ電話などの移動ユニット内の受信機とすることができる。解読経路計量，巡回冗長検査または品質ビット・データなどの計量データ２８は、デコーダ２０により出力され、速度決定モジュール２４により受信される。総計量とも呼ばれる経路計量は、第３図ないし第５図を参照して詳細に後述される。

動作中は、被受信信号１２は復調器１４により検出および復調され、ＦＨＴ１６により変換され、デコーダ１８，２０によって解読される。解読プロセス中に決定される計量データ２８は、速度決定モジュール２４に送られる。速度決定モジュール２４は、推定される符号化速度３０を決定し、これがボコーダ２６に送られる。ボコーダ２６は、デコーダ２０からの入力と決定された符号化速度３０とに基づいて音声データ３２を出力する。

第２図を参照して、速度決定を実行する方法が示される。まず、被受信信号１２が段階４０で検出される。次に被受信信号１２は、段階４２において、復調器１４により復調され、ＦＨＴ１６により変換され、デコーダ１８により解読される。段階４４において、被受信信号１２から導かれた信号の入力フレームが複数の符号化速度において畳込み解読され、複数の経路計量を決定する。たとえば、ＣＤＭＡ ＩＳ95装置においては、信号は、
第１速度たとえば全速度，第２速度たとえば半（１／２）速度，第３速度たとえば４分の１（１／４）速度および第４速度たとえば８分の１（１／８）速度において解読され、第１集合の計量，第２集合の計量，第３集合の計量および第４集合の計量を生成する。４つの集合の計量の各々は、総計量（ＴＭ: total metric），巡回冗長検査（ＣＲＣ: cyclic
redundancy check）などの誤差指標，品質ビット（ＱＢ：quality bit）などの品質指標を含む。

次に段階４６において、複数の集合の計量に関する解読経路計量に基づいて、複数の判別関数が計算される。特定の例では、判別関数（Ｄ12）は第１集合の計量の総計量と、第２集合の計量の総計量とに基づいて決定される。判別関数Ｄ12に関して、「１」は全速度を示し「２」は半速度を表すことに注目されたい。同様に、判別関数Ｄ14は第１集合および第３集合、すなわち全速度と１／４速度からの総計量に基づき、Ｄ18は第１集合と第４集合、すなわち全速度と１／８速度からの総計量に基づく。同様にＤ24は第２集合および第３集合、Ｄ28は第２集合および第４集合に基づき、Ｄ48は第３集合および第４集合に基づく。判別関数計算集合の特定の事例は、次のようになる： Ｄ12 = 0.6594^*ＴＭ1（第１集合からの総計量）- ．7518^*ＴＭ2（第２集合からの総計量）- 9Ｄ14=0.6060^*ＴＭ1-0.7954^*ＴＭ4-40Ｄ18=0.3714^*ＴＭ1-0.9285^*ＴＭ8-25Ｄ24=0.6603^*ＴＭ2-0.7510^*ＴＭ4-20Ｄ28=0.5300^*ＴＭ2-0.8480^*ＴＭ8-25．
Ｄ48=0.6247^*ＴＭ4-0.7809^*ＴＭ8-14．
判別関数が計算されると、判別関数の選択群はそれぞれ段階４８において所定の閾値と比較される。第２図の例においては、所定の閾値はゼロであるが、他の閾値を用いることもできる。比較が満足されると、集合１の巡回冗長検査（ＣＲＣ）（ＣＲＣ1）がチェック
される。ＣＲＣ=1の場合は段階６２においてそのフレームに関する全速度の決定がなされ、処理が完了する。そうでない場合は、誤差条件が検出され、段階６０においてフレーム消去として標示される。

意志決定段階４８の比較の結果がノーの場合は、意志決定段階５０において、第２群の判別関数が第２所定集合の閾値と比較される。第２図の例においては、所定閾値はゼロであるが、他の閾値を用いることもできる。判別関数の各々が比較を満足すると、誤差検出および品質指標が意志決定段階６４においてチェックされる。ＣＲＣ2=1で、ＱＢ2（第２集合の品質ビット）=1の場合は、段階６６において半速度フレームが決定される。そうでない場合は、段階６８においてフレーム誤差のためにフレーム消去が標示される。

意志決定段階５０の比較の結果がノーの場合は、処理は意志決定段階５２に続く。意志決定段階５２において、第２集合の判別関数が第３集合の閾値と比較される。全部の比較がイエスの場合は、誤差検出（利用できる場合）と第３集合の品質指標ＱＢ4が、意志決
定段階７０において品質閾値と比較される。意志決定段階７０において、この結果が良好であれば、段階７２において１／４速度決定が実行される。段階７０で品質比較が良好でない場合は、段階７４で消去が標示され、誤差が検出される。

意志決定段階５４において引き続き、第４集合の判別関数が第４集合の閾値と比較される。比較が良好で誤差検出（利用できる場合）と品質条件が段階７６において満足される（すなわちＣＲＣ8=1，ＱＢ8=1）と、段階７８において１／８速度フレームが検出される。そうでない場合は、段階５６または８０で消去が標示され、誤差が検出される。

１９９６年３月２９日付けでＭichael Ｗa ng他により出願され、本明細書に参考文献
として含まれる米国特許出願第０８／６２４，２３３号「Ｍethod and Ａpparatus for
Ｄetermining Ｃoding Ｒate in a Ｗireless Ｃommunication Ｓystem」に開示される再符号化された符号誤差速度（ＳＥＲ:symbol error rate）に基づく方法などの従来技術による速度決定方法に比べて、速度決定を実行する本発明の方法は、総計量が、ＳＥＲよりも優れたコード化速度の確率の測定計量であるので、速度の決定不良率が低いという利点を有する。

ビタービ型アルゴリズムを採用する最尤デコーダを用いて、受信された畳込み被コード化信号、あるいは単に被受信信号を解読するために、受信機は、まず被受信信号のビット計量と呼ばれる各被コード化データ・ビットの解読計量を計算する。このようなデコーダにおける送信された被コード化ビットの最適なビット計量は、その被コード化ビットが送信される場合は、被受信信号の対数確率値である。これは、被コード化ビットのソフト意志決定（soft decision）とも呼ばれる。

制約長Ｋを有する1/r速度畳込みコードの解読プロセスを考えてみる。ビタービ・デコ
ーダを用いる解読プロセスは、再帰的プロセスで、トレリス図により説明されるのが普通である。解読プロセスの各反復は、デコーダ・タイミング段階と呼ばれる。デコーダは、状態計量を記憶するＲＡＭアレイを有する。状態計量の数、すなわちＲＡＭの寸法は2(Ｋ-1)に等しい。状態計量ＲＡＭは、通常は同じ値、たとえば０に初期化される。しかし、
被送信信号が、典型的なセルラ通信の場合のようにブロックに編成されている場合は、各ブロックの開始状態と終了状態とはあらかじめ決められている。コードの既知の開始状態に対応する状態計量ＲＡＭの初期値は、他の状態の初期値よりもはるかに大きな値（あるいはデコーダ装置によってははるかに小さい値）に初期化される。

各デコーダ・タイミング段階における解読プロセスを表すトレリス図においては、各状態から２つの分岐が伸びて、２つの異なる状態で終了する。各分岐は、１つの情報ビットとr個の被コード化ビットに対応する。これは情報ビットおよび分岐が始まる状態により
決まる。１つの分岐に関わる被コード化ビットのビット計量の和である分岐計量は、各々の分岐毎に計算される。

あるデコーダ・タイミング段階iに関して、状態jから始まる分岐は次のデコーダ・タイミング段階i+1の状態m,nで終了する。２つの累積された計量は、２つの分岐計量を状態j
の計量に加えることで求められる。段階iで生成される分岐は合計で2x2^(K-1)個あるので
、段階i+1の各状態で終了する分岐は２つある。同じ状態で終了する２つの分岐に関する
２つの累積された計量が、互いに比較されて、累積計量が小さいほうの分岐が削除され、大きいほうの分岐が前記の状態のデコーダ・タイミング段階i+1において状態計量となる
。各デコーダ・タイミング段階の最後には、2^(K-1)個の分岐しか残っていない。これらは各々、異なる状態で終了する。ある状態を導く接続された分岐が、その状態の残存経路を形成する。

このプロセスは、ブロックの終点に到達するまで、すなわち全部の被コード化ビットが使われるまで続く。最終段階の後で、終了状態が決定される。上記の畳込みコードで終端するブロックについては、コードの既知の終端状態が終了状態となる。デコーダは、トレース・バックと呼ばれるプロセスを開始する。
トレース・バック・プロセスは、トレリスの終了状態から始まる。トレース・バック・プロセスにより、終了状態の残存経路と、残存経路に伴う状態とが決定される。残存経路の分岐に伴う情報ビットは意志決定ビットである。これらの分岐に伴う被コード化ビットは、被再符号化ビットと呼ばれる。

上記の説明から、終了状態の状態計量は、残存経路を形成する分岐の分岐計量の和、すなわちすべての意志決定ビットの対数確率に等しいことがわかる。言い換えると、これは被再符号化ビットの対数確率値の和である。この終了状態の状態計量を、残存経路の総計量、あるいは単に総計量と呼ぶ。
総計量は、意志決定ビットの確率の尺度であるので、多重速度解読結果のうちどれが、速度決定アルゴリズムにおいて有効であるかを決定するために用いることができる。

第３図を参照して、ビタービ・デコーダのトレリス図を示す。このトレリス図は、通信システムの受信機において被受信信号を解読する方法を示す。図には、複数の潜在的解読経路が含まれる。複数の潜在的解読経路の各々は、複数の解読状態と、解読経路内の各々の解読状態を接続する複数の分岐とが含まれる。用いられる解読経路は、周知のビタービ・アルゴリズムに基づいて決定され、残存経路（surviving path）と呼ばれて、３０６と記される。解読経路３０６には、初期状態３０２，終了状態３０４および複数の中間状態３３０，３２２，３２４，３２６，３２８が含まれる。解読経路３０６は、複数の分岐３０８，３１０，３１２，３１４，３１６，３１８を含む。第３図に図示される例においては、解読経路３０６内の状態の各々は、図内の４つの水平行に対応する４つの可能な値のうちの１つを有する。かくして、初期状態３０２は、終了状態３０４と同じ値を有する。同様に、状態３３０は、状態３２４と同じ値を有する。解読経路３０６は、複数の解読ビットと被再符号化ビットとを有する。解読経路３０６内の分岐は、それぞれ、解読ビットおよび被再符号化ビットに関連する。たとえば、分岐３０８は、解読ビット値１と被再符号化ビット１１１とに関連する。解読経路３０６は、全体として経路３０６内の各分岐に関して、解読ビットおよび被再符号化ビットに基づく解読ビットおよび被再符号化ビットを有する。従って、解読経路３０６は、１０１１００の解読ビットと、１１１００１１００１１０１０１０１１の被再符号化ビットとを有する。
上記の説明において、状態計量はデコーダ・タイミング段階の数と共に線形に増加することがわかる。畳込みデコーダが終端せずに長い間働くと、状態計量がきわめて大きくなり、ついには状態計量を記憶するＲＡＭをオーバーフローさせる。コードがブロックで終端されると、状態計量の必要なワード長は、ブロック寸法により決まり、これも非常に大きくなりうる。

必要なワード長は、状態計量のモジューロ表現を用いることにより小さくすることができる。１９８９年１１月発行のＡ.Ｐ.Ｈekstra著「Ａn Ａlternative to Ｒescaling in Ｖiterbi Ｄecoders」（ＩＥＥＥ Ｔrans．on Ｃomm.，(Ｖol..37，Ｎo．11，pp.1220-1222)）を参照のこと。

ＲＡＭがＬビット幅であるとすると、累積された計量を計算するときには、下位のＬビットを保持して、その他のオーバーフロー・ビットがある場合にそれを切り捨てればよい
。状態計量を２の補数と見る場合には、状態計量の範囲は、-2^L-1から2^L-1-1ある。２つ
の数字Ａ,Ｂを比較するには、ＡからＢを引いて、オーバーフロー・ビットがある場合は
それを切り捨てる。この比較は、差の最上位ビット（ＭＳＢ：most significant bit）を検証することにより実行される。ＭＳＢが０に等しい場合は、Ａ＞Ｂである。そうでない場合は、ＭＳＢが１に等しい場合はＢ＞Ａである。

モジューロ表現では、終了状態と開始状態の状態計量間の差を単純に計算するだけでは、総計量を生成することはできない。終了状態と開始状態の状態計量のモジューロ表現から総計量を得るには、別の段階が必要である。すなわち、復調プロセスの間に、ある一定の状態において何回モジューロ演算が行われたかを数える。Ｌが適切に選定されていると、異なる状態計量間の差は、モジュール範囲の半分を超えることはない。そのために、１つの特定の状態についてモジューロ演算の数を数えることができる。ＩＳ-95被コード化
データ構造に関しては、トレリスはゼロ状態で始まり、ゼロ状態で終わり、ゼロ状態を監視することが最も便利である。詳しくは、カウンタをまずゼロに設定し、１回のデコーダ・タイミング段階から次の段階までにゼロ状態で正のモジューロ演算が行われる、すなわちゼロ状態の状態計量がそのモジューロ表現の範囲の上限を超える（第１閾値を超えて上がる）と、カウンタが１だけ増分される。さもなくば、負のモジューロ演算が行われる、すなわちゼロ状態の状態計量が範囲の下限より小さくなる（第２閾値を超えて下がる）と、カウンタは１だけ減分される。ＬビットのＲＡＭを用いる上記の実行例に関しては、これら２つの条件は、それぞれ、１１から００および００から１１への２ＭＳＢの変化と同等である。ＩＳ-95デコーダについては、４ないし５ビットのカウンタが好ましい。

ブロック全体が解読されると、総計量は終了状態の最終的モジューロ状態に、カウンタの内容に範囲を乗じたもの、すなわち上記の例では２Ｌを足して、開始状態の初期状態計量を減じたものに等しい。

第４図を参照して、被解読信号の総計量を決定する方法が図示される。段階４００において、解読経路３０６などの解読経路内を、解読トレリスを形成しながら、開始状態から終了状態に向かって移動する。解読経路３０６の総計量を計算するために、これらの状態のうち１つを被選択状態として選択する。この図では、被選択状態は状態０である。段階４０１で開始状態が選択され、トレリス内の全状態の状態計量が、各デコーダ・タイミング段階において段階４０２で決定される。

各解読状態の状態計量は、次に、意志決定段階４０４で第１閾値と比較される。状態計量が第１閾値より大きい場合は、段階４０６でモジューロ演算が実行され、その状態が被選択状態の場合、段階４０８でカウンタが増分される。さもなくば、意志決定段階４１０で状態計量が第２閾値と比較される。状態計量が第２閾値より小さい場合は、段階４１２でモジューロ演算が実行され、その状態が被選択状態の場合、段階４１４でカウンタが減分される。次に段階４１６で、このデコーダ・タイミング段階内の次の状態が選択される。この状態が最後の状態でないと段階４１７で判断された場合は、段階４０４〜４１６が反復される。そうでない場合は、次のデコーダ・タイミング段階が実行される。新しいデコーダ・タイミング段階が意志決定段階４１８で、最終的なデコーダ・タイミング段階でないと判断されると、上記の段階４０２〜４１６が反復される。最終的デコーダ・タイミング段階に到達した後で、カウンタ値，開始状態の初期状態計量値と終了状態の最終状態計量値との差および解読経路の長さに基づいて、段階４２０で総計量が決定される。特定の実施例においては、カウンタ値に、第１閾値と第２閾値との差を乗じることにより、段階４２０で総計量が決定され、中間結果が生成される。この結果は終了状態の状態計量に加算される。終了状態の状態計量が中間結果に加えられ、終了状態の初期状態計量がそれから減じられて、総計量となる。上記の加算と減算に関して、終了状態の状態計量値と開始状態の初期状態計量値とは、符号のない整数として扱われ、カウンタ内の値は２の補数
として扱われることに留意されたい。解読経路から独立したカウンタを用いることができるが、このカウンタは、解読経路内の少なくとも１つの状態を表すデータを記憶するメモリ内に統合される拡張ワードなどの追加データとして構築してもよい。

上記の手順においては、開始状態および終了状態はいずれもゼロ状態であることを前提とした。終了状態および／または開始状態がモジューロ演算を監視するために選択された状態と同じものでなくても、総計量を回復することができる。

しかし、この場合は、より多くの段階を必要とする。すなわち、終了状態の状態計量と非選択状態との差と、被選択状態の初期状態計量と開始状態との差を決定する必要がある。この２つの差を被選択状態から求めた総計量に加えて、残存経路の総計量を得る。

第５図を参照して、判別関数を決定するために用いられる総計量データなど、第２図の速度決定方法で用いることのできる、計量データ決定装置の第１実施例が図示される。
本装置１００は、畳込みデコーダ１０２，総計量計算装置１４０およびＣＲＣチェック・ユニット１１９を備える。畳込みデコーダ１０２は、分岐計量回路構成１１０，計量回路構成１１２およびトレリス回路構成１１４を備える。トレリス回路構成１１４は、計量回路構成１１２に結合され、計量回路構成１１２は、分岐計量回路構成１１０に結合される。計量回路構成１１２は、総計量計算装置１４０にも結合され、トレリス回路構成はＣＲＣチェック・ユニット１１９に結合される。
分岐計量回路構成１１０は、その入力において符号１０４を受信し、その出力において分岐計量１２６を生成する。計量回路構成１１２は、分岐計量１２６を受信して、古い計量出力１２２と新しい残存計量出力１２４とを生成する。トレリス回路構成１１４は、計量回路構成１１２に応答して、解読された情報データ１１６を生成する。ＣＲＣチェック・ユニット１１９は、この被解読情報データ１１６を受信し、ＣＲＣチェック・ビット１１８を生成する。トレリス回路構成の説明を含め、畳込みデコーダの詳細は、Ｐete rson
ＺiemerおよびＢorthによる「Ｉntroduction to Ｓpread-Ｓpectrum Ｃommunications」
（413-427ページ；１９９５年発行）に説明される。

計量回路構成１１２は、加算，比較および選択回路構成を有する処理ユニット１５０と、マルチプレクサ１５２と、第１メモリ１５４と第２メモリ１５６とを具備する。第１メモリ１５４は、計量Ａデータ１６０を記憶および生成し、第２メモリ１５６は計量Ｂデータ１６２を記憶および生成する。処理ユニット１５０は、分岐計量データ１２６，計量Ａデータ１６０および計量Ｂデータ１６２を受信し、残存計量１２４および残存計量選択出力１５３を生成する。

総計量計算装置１４０は、第１ビット拡張ユニット１７６，第２ビット拡張ユニット１７４，フレーム終点レジスタ１７２，モジューロ演算および遷移を監視するためのデジタル論理１８６およびカウンタ１７０を備える。カウンタ１７０は、増分入力１８２と、減分入力１８４と、フレーム始点入力１８３と、カウンタ出力信号１７８を生成するカウンタ出力とを備える。レジスタ１７２は、計量回路構成１１２から新しい残存計量１２４を受信し、それを記憶して、出力計量１８０を生成する。この出力は、カウンタ出力１７８と合成され、総計量値１２０を生成する。第１ビット拡張ユニット１７６は、新しい残存計量１２４の上位２ビットを決定し、第２ビット拡張ユニット１７４は、古い計量１２２の上位２ビットを決定する。デジタル論理１８６によって実行される第１および第２ビット拡張ユニット１７６，１７４からのビットの比較に基づき、カウンタ１７０が増分または減分される。このようにして、カウンタ１７０は解読プロセスの間に計量データに起こる変化を表すモジューロ演算に基づいて、カウンタ値を累積する。

第５図は、畳込みデコーダおよび総計量計算装置回路のブロック図を示す。前述のよう
に、総計量計算装置１４０は、開始デコーダ状態と終了デコーダ状態との間の経路に沿って起こるモジュール演算の数を計数することにより、経路計量データの範囲を拡張する。この後、カウンタを終了状態の経路計量値と連結することにより、全経路計量情報が再構築される。デコーダ・フレームの始点において、被受信符号が復調され、まず畳込みデコーダに提示されて解読されると、カウンタ１７０はゼロにリセットされる。畳込みデコーダ１０２は、各経路計量値を既知の状態に初期化して、その後で被受信符号１０４の解読を開始する。各デコーダ・タイミング段階について、総計量計算装置１４０は、デコーダ状態０の現経路計量データ１２２と、デコーダ状態０の残存する次の経路計量データ１２４とを受信する。ビット拡張ユニット１７４，１７６は、各データ値から上位２ビットを抽出し、この信号を論理１８６に送る。論理１８６は、カウンタ値が現在の計数にとどまるか、１だけ増分されるか、あるいは１だけ減分されるかを決定する。経路計量が正の値から負の値へと変わると、カウンタ１７０は１だけ減分される。経路計量が負の値から正の値へと変わると、カウンタ１７０は１だけ増分される。しかし、経路計量の符号の変化を伴うアンダーフローまたはオーバーフローが起こると、カウンタ値は変更されない。オーバーフローまたはアンダーフローを伴わない経路計量の符号の変化と、オーバーフローまたはアンダーフローを伴う変化とを区別するために、上位２ビットを監視しなければならない。各経路計量の上位２ビットが「００」から「１１」に変化すると、カウンタ１７０は１だけ減分され、上位２ビットが「１１」から「００」に変化すると、カウンタ１７０は１だけ増分される。フレームの終点において、デコーダ１０２が最終タイミング段階に関して経路計量を処理している場合、既知の終了状態の経路計量（この場合は状態０）がラッチ１７２に捕捉される。カウンタ１７０からのカウンタ値１７８とラッチされた終了状態経路計量１８０とを連結することにより、最終総計量値１２０が構築される。

第６図を参照して、ここでは同様の参照番号は同様の要素を示すが、速度決定に用いることのできる計量データ決定装置の別の実施例を示す。装置２００は、ソフト意志決定発生器２０２，ソフト意志決定データ・セレクタ２０４，分岐計量回路構成１１０，計量回路構成１１２，トレリス回路構成１１４，畳込みエンコーダ２１２，総計量計算装置２１６およびＣＲＣチェック・ユニット１１９を備える。
総計量計算装置２１６は、総計量計算装置１４０と類似のものであるが、加算器２７８および累算器２８０を加えることにより改良されている。

第６図は、最尤条件（ＭＣＬ:Ｍaximum Ｃonditional Ｌikelihood）デコーダと組み合わせて用いられる総計量計算装置の好適な実施例のブロック図である。ＭＣＬデコーダの例は、１９９５年１２月２９日にＳchaffner他により出願され、本明細書に参考文献として含まれる米国特許出願第０８／５８１，６９６号，「Ｍethod and Ａpparatus of Ｄecoding a Ｒeceived Ｓignal」に示される。ＭＣＬデコーダのための総計量計算装置は、
ＭＣＬデコーダ経路計量の特性の差のために、畳込みデコーダ用の計算装置とは多少異なっている。違いの１つは、各状態計量値が最良の、たぶん無効の経路シーケンスに相対することである。従って、最大総経路計量値２８２と呼ばれる最良の経路シーケンス値が計算され、最終的なＭＣＬデコーダ経路計量値と加算されて、総計量値が求められる。累算器２８０は、各符号に関する最大の対数確率値２１８を累積して、最大総経路計量２８２を求める。ラッチされた終了状態経路計量１８０とカウンタ値１７８とを連結してなる相対的総計量値が、加算器２７８により、最大総経路計量２８２に加えられる。この結果が総経路計量値１２０になる。第２の特性は、カウンタ１７０の増分機能の必要性をなくする。

ＩＳ-95受信機の好適な実施例においては、経路計量１８０は、相対総計量値の下位１
２ビットになり、カウンタ値１７８が相対総計量値の上位４ビットになる。累算器２８０は、８ビットの対数確率値２１８を累算して、１６ビットの最大総経路計量値２８２を生成する。加算器２７８は、２つの１６ビット値を加算して、１６ビットの総計量値１２０
を生成する。

上記の説明から、終了状態の状態計量と開始状態の初期値のと差は、残存経路を形成する分岐の分岐計量の和、すなわち全意志決定ビットの確率に等しいことがわかる。言い換えると、これは再符号化ビットの対数確率値の和である。終了状態の状態計量を残存経路の総計量、あるいは単純に総計量と呼ぶ。総計量は、意志決定ビットの確率の尺度であるので、上述されたように、多重速度解読結果のうちどれが、速度決定アルゴリズムにおいて有効となりやすいのかを決定するために総計量が用いられる。
上述され、第５図および第６図に図示された総計量値を計算する回路は、回路構成に小さな増加分を加えるだけで総計量値を提供し、なおかつデコーダ経路計量の記憶装置のメモリ容量を増大する必要がないという利点を有する。好適な実行例に対する１つの代替例は、全デコーダ経路計量の解明度を大きくして、データのブロックを解読中に、モジューロ演算を行わないようにすることである。この場合の総計量は、単純に、終了デコーダ経路計量と開始状態の初期経路計量との差になる。開始状態経路計量がゼロに等しくなるように選定されると、総計量は終了デコーダ経路計量となる。

上記の実行例に対する第２代替例は、デコーダ計量を再スケーリングするものである。これには、現タイミング段階で計算される残存経路計量値の各々から、前回のデコーダ・タイミング段階で発見された最大経路計量値（または実行例によっては最小の経路計量値）を減じる段階が含まれる。この再スケーリング演算により、経路計量値の解明度が一定の場合に、正確にその値を表すことのできない点を超えて、経路計量値が増大することが防止される。この場合の総計量値は、終了デコーダ経路計量から、開始状態の初期経路計量を減じ、各デコーダ経路から減じられた再スケール値の和を加えた値に等しい。

上述された装置および方法の更なる利点および修正は、当業者には容易であろう。従って、本発明は、その広義な局面において、特定の詳細，代表的装置および上記に図示および説明された事例に限られない。本発明の範囲または精神から逸脱することなく、種々の改良および変形が可能であり、本発明は、以下の請求項およびその等価物の範囲内に入るこのような改良および変形をすべて包含するものである。

本発明の第１実施例による使用に適したＣＤＭＡ通信システムにおける受信機のブロック図。 第１図の受信機において速度決定を実行する方法の実施例の流れ図。 速度決定に用いることのできる計量解読決定方法を示す図。 被解読信号の経路計量を決定する方法の実施例の流れ図。 速度決定に用いる計量決定装置の実施例のブロック図。 速度決定に用いる計量決定装置の別の実施例のブロック図。

Claims (7)

1. 通信システムの受信機において、受信信号を解読し、総計量を決定する方法であって：
   複数の解読状態からなる解読トレリスを形成し、固定長を有し開始状態と終了状態とを有する解読経路に従って、前記受信信号を解読する段階；
   解読トレリスを形成し、前記開始状態から前記終了状態に向かって前記解読経路に従って処理をする間に： 選択された状態の状態計量が第１閾値を超えて上がるとカウンタを増
   分し、前記被選択状態の前記状態計量が第２閾値を超えて下がると前記カウンタを減分する段階を実行し、前記解読経路に従って処理をした後で： 前記カウンタに記憶される値
   に基づき、開始状態の初期状態計量値と終了状態の最終状態計量値との差に基づき、前記解読経路長に基づき、前記総計量を決定する段階；
   によって構成されることを特徴とする方法。
2. 前記カウンタ値に、前記第１および第２閾値間の差に基づく差分値を乗算して中間結果を生成し、前記終了状態の状態計量を前記中間結果に加算し、前記開始状態の状態計量を前記中間結果から減算して、総計量を生成する段階によってさらに構成される請求項１記載の方法。
3. 前記総計量を、前記解読経路長により除算する段階によってさらに構成される請求項１記載の方法。
4. 前記カウンタを増分する前にモジューロ演算を実行する段階によってさらに構成される請求項１記載の方法。
5. 前記開始状態が前記終了状態に等しい請求項１記載の方法。
6. 前記開始状態がゼロ状態である請求項１記載の方法。
7. 解読経路における状態のうちの少なくとも１つが拡張ワード長を有し、該状態の少なくとも１つが計数器として動作する請求項１記載の方法。

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